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杨雄里院士:“中国脑计划”的下一步

科普小知识2021-10-30 07:58:14
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杨雄里院士:“中国脑计划”的下一步

作为一项重大的系统工程,脑科学涉及大量的资金和众多的部门,必须经过严格的论证和谨慎。这完全可以理解。然而,形势紧迫,我们需要有强烈的紧迫感,在紧张的努力中加快发展步伐。

■杨·李雄

旨在阐明大脑和神经系统的工作原理和运行机制的脑科学(神经科学)最近达到了新的高潮。美国、日本、欧盟等国家相继推出了自己的人才计划。鉴于脑科学在整个自然科学领域的前沿地位和重要性,以及经济和社会发展对该学科的巨大需求,中国神经科学家怀着历史使命感,强烈呼吁启动我们自己的脑科学项目,通过我国脑科学研究的跨越式发展,应对西方发达国家在该领域的强烈冲击。

两年来,在有关部门的领导下,中国的人才规划沿着基本正确的轨道前进。作为一项重大的系统工程,脑科学涉及大量的资金和众多的部门,必须经过严格的论证和谨慎。这完全可以理解。然而,形势紧迫,我们需要有强烈的紧迫感,在紧张的努力中加快发展步伐。

作为近两年来我国脑规划工作的参与者之一,笔者就此工作的推进提出以下建议,供相关部门参考。

建立强大的领导核心

为“中国人才工程”建立一个强有力的领导核心是当前的当务之急。

这种集体领导应该有能力掌握脑科学的整体发展。它应该了解中国脑科学研究的现状。具有组织和领导大型科研项目的丰富经验。它应该有一个宽广的胸怀,接受所有河流入海,汲取集体智慧,听取他人的好建议。摒弃以邻为壑的观念,组织相关领域的优秀专家,特别是中青年专家,在*和谐的氛围中,努力形成一个有前途、有意义、有特色、可操作的人才计划。没有这样的领导核心,很难想象这项工作会有效地向前推进。

应该指出的是,在过去相当长的一段时间里,讨论的重点是论证脑科学研究的重要性,以确保该项目的成功启动。这当然是绝对必要的。该项目的研究方向基本确定,即以认知大脑的认知原理(认脑)为主体,以脑像计算和脑机智能(模仿大脑)以及重大脑部疾病的诊断和治疗(保护大脑)为两翼。但是,对具体研究内容、研究目标乃至项目组织和实施方法的详细讨论还有待深化。

形式特征

以基础研究为例,分析执行大脑认知功能的神经回路(由神经细胞通过特殊连接点-突触形成,突触是大脑的基本功能单位)的运行机制被认为是科学前沿的关键问题。

然而,为了分析大脑执行什么功能的神经回路和浓缩什么科学问题,我们需要充分考虑我国的特点,如研究基础、研究团队、现有成果的积累、独特的思想和形成我国特色的其他因素。只有这样,我们才能在有限的人力物力支持下,在短时间内形成优势,从而在激烈的竞争中抢占先机。

在临床相关问题的研究方面,我国具有突出的优势,拥有各种神经系统疾病患者最多的群体,这为形成类型和数据完整的样本库、将研究推向世界前沿提供了重要基础。毫无疑问,研究的重点必须考虑中国相关疾病的发病率和特点。在类脑人工智能的研究中,我们必须紧密联系工业发展和转型的重大需求,从而在创新驱动的经济发展和社会进步过程中发挥更大的作用。

可持续发展

在规划“中国脑科学计划”的过程中,我们还需要考虑如何保持我国脑科学研究的可持续发展。

20年来,在各种科技项目的支持下,中国在这一领域的进步是有目共睹的。我们的研究团队正在逐步扩大和完善,但与西方发达国家相比,整体研究水平并不小。由于没有太多的研究和创新以及领先的内容,国际影响力和动机都不强。为了改变这种状况,我们需要对其发展做出长远规划,以实现我国脑科学研究的跨越式发展。

此外,脑科学的内涵决定了其研究过程的长期性。大脑的高级功能是一个动态过程,涉及大量神经细胞的活动和相互作用。由于内部和外部环境的变化,这一过程将显示出极其复杂和多维的变化。其结果是大脑活动的高度不确定性。这不仅给实验研究带来许多困难,也意味着高级大脑活动遵循的规律与物质世界的运动规律不完全相同。它需要从不同的角度和使用不同的实验方法来探索。这显然不是一蹴而就的过程。与脑科学的这一特点相适应,“中国脑科学计划”需要做好安排,采取各种必要的措施,以确保中国在这一领域的研究方向和研究团队的可持续发展。

(作者是中国科学院院士,由编辑题名)

《中国科学日报》(2016年6月21日起为《技术与经济周刊》第五版)